用户的身份认证是许多应用系统的第一道防线，身份识别对确保系统和数据的安全保密极及其重要。以下过程给出了实现用户B对用户A身份的认证过程。
1.A->B：A
2.B->A：{B,Nb}pk(A)
3.A->B：h(Nb)
此处A和B是认证的实体，Nb是一个随机值，pk(A)表示实体A的公钥，{B,Nb}pk(A)表示用A的公钥对消息B娜进行加密处理，h(Nb)表示用哈希算法h对Nb计算哈希值。
【问题1】（5分）
认证与加密有哪些区别？
【问题2】（6分）
（1）包含在消息2中的“Nb”起什么作用？
（2）“Nb“的选择应满足什么条件？
【问题3】（3分）
为什么消息3中的Nb要计算哈希值？
【问题4】（4分）
上述协议存在什么安全缺陷？请给出相应的的解决思路。
正确答案及解析
正确答案
解析
【问题一】
认证和加密的区别在于：加密用以确保数据的保密性，阻止对手的被动攻击，如截取，窃听等；而认证用以确保报文发送者和接收者的真实性以及报文的完整性，阻止对手的主动攻击，如冒充、篡改、重播等。
【问题二】
（1） Nb是一个随机值，只有发送方B和A知道，起到抗重放攻击作用。
（2） 应具备随机性，不易被猜测。
【问题三】
哈希算法具有单向性，经过哈希值运算之后的随机数，即使被攻击者截获也无法对该随机数进行还原，获取该随机数Nb的产生信息。
【问题四】
存在重放攻击和中间人攻击的安全缺陷；针对重放攻击的解决思路是加入时间戳、验证码等信息；针对中间人攻击的解决思路是加入身份的双向验证。
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